На рисунке изображен хоккеист, который собирается ударить клюшкой по шайбе массой 0,16 кг.
Непосредственно перед ударом шайба движется со скоростью 35 м/с.
а) Вычислите импульс шайбы
b) По шайбе ударили
(i) Объясните, почему, когда шайба движется в обратном направлении, ее импульс имеет отрицательное значение.
(ii) После удара скорость шайбы в направлении, точно противоположном ее первоначальному направлению, равна 30 м/с. Удар длился 0,0 25 с.
Ответы
Шайба движется, но после удара хоккеиста отскакивает, меняет свою скорость на противоположную по направлению.
а) импульс тела
p=m*V.
p1=0,16 * 35=5,6 кг*м/с.
в)
1) импульс - векторная величина. Если считать импульс до удара положительным, то со сменой вектора скорости на противоположный, импульс тоже поменяет знак.
Скорость шайбы до удара 35 м/с, тогда после удара (-30) м/с.
2) этот вопрос на II закон Ньютона.
F*t=Δp. F*t=p2 - p1=m(V2 - V1).
Импульс силы равен изменению импульса тела.
F - сила удара. F*t - импульс силы.
Да удара импульс шайбы был р1=5,6 кг*м/с.
А после удара:
р2=m*V2=0,16 * (-30)= - 4,8 кг*м/с.
F*t=p2 - p1
F=(p2 - p1)/t
F=(-4,8 - 5,6)/0,025= - 416 Н.
Сила удара 416 Н в направлении противоположном начальному направлению вектора скорости.
ИЛИ
F*t=m(V2-V1)
F=m(V2-V1)/t
F=0,16 * (-30-35)/0,025=-65*160/25= - 416 Н. Это ответ.